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- 【导读】 ,又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表,主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度,同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。在传感器内温度恒定的电化学电池产生...
,又称氧化锆氧分析仪、氧化锆分析仪、氧化锆氧量计、氧化锆氧量表,主要用于测量燃烧过程中烟气的含氧浓度,同样也适用于非燃烧气体氧浓度测量。在传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势,这个电势直接反应出烟气中含氧浓度值。
氧化锆氧量分析仪广泛应用于多种行业的燃烧监视与控制过程,并且帮助各行业领域取得了相当可观的节能效果。应用领域包括能耗行业,如钢铁业、电子电力业、石油化工业、制陶业、造纸业、食品业、纺织品业,还包括各种燃烧设备,如焚烧炉、中小型锅炉等。
测量原理:
在氧化锆电解质(ZrO2管)的两侧面分别烧结上多孔铂(Pt)电极,在一定温度下,当电解质两侧氧浓度不同时,高浓度侧(空气)的氧分子被吸附在铂电极上与电子(4e)结合形成氧离子O2-,使该电极带正电,O2-离子通过电解质中的氧离子空位迁移到低氧浓度侧的Pt电极上放出电子,转化成氧分子,使该电极带负电。两个电极的反应式分别为:
参比侧:O2+4e——2O2-
测量侧:2O2--4e——O2
这样在两个电极间便产生了一定的电动势,氧化锆电解质、Pt电极及两侧不同氧浓度的气体组成氧探头即所谓氧化锆浓差电池。两级之间的电动势E由能斯特公式求得:可
E=(1)
式中,EmV―浓差电池输出,
n4―电子转移数,在此为
R理想气体常数,8.314W·S/mol—
T(K)F96500C;PP1——待测气体氧浓度百分数0——参比气体氧浓度百分数—法拉第常数,—温度
该分式是氧探头测氧的基础,当氧化锆管处的温度被加热到600℃~1400℃时,高浓度侧气体用已知氧浓度的气体作为参比气,如用空气,则P,将此值及公式中的常数项合并,又实际氧化锆电池存在温差电势、接触电势、参比电势、极化电势,从而产生本地电势CmV)实际计算公式为:(0=20.6%
EmV)=0.0496Tln(0.2095/P1)±CmV)((
C本地电势(新镐头通常为±1mV)=
可见,如能测出氧探头的输出电动势E和被测气体的温度T,即可算出被测气体的氧分压(浓度)P1,这就是氧化锆氧探头的基本检测原理。- 2004-07-23 16:27:02
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